PROTOTIPO DI FRANTOIO, L'IMPIANTO DI BUCINE - Dr. Lorenzo Guerrini - Olionostrum
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PROTOTIPO DI FRANTOIO, L’IMPIANTO DI BUCINE-.
PARTE 2
Dr. Lorenzo Guerrini
Caso studio 1: effetti qualitativi del
separatore centrifuge verticale
«Pulisce» l’olio da acqua e solidi sospesi
Olio al decanter Olio al separatore
⚫ Sono stati valutati gli effetti dell'uso di questa
centrifuga sull'olio di oliva
⚫ L'olio è stato prodotto normalmente, una parte è stata
imbottigliata, mentre l'altra ha subito un secondo
trattamento al separatore
⚫ Sono state usate 2 cv (Arbequina e Coratina) ed
effettuate 3 repliche di ciascun trattamento. Subito
imbottigliati. Analisi dopo 3 e dopo 6 mesi
(illuminazione neon 10 h/d)
Effetti qualitativi del separatore
centrifuge verticale
Aggiunta ossigeno
disciolto (circa 5 ppm)
Aumento temperatura
(circa 3.5 °C)
Dilavamento composti
idrosolubili (dovuto
all’acqua di processo)
Ossidazioni separatore centrifugo verticale
Antiossidanti separatore centrifugo verticale
separatore centrifugo verticale: ossidazione secoiridoidi
Oltre il separatore…
⚫ Filtrazione in linea
L’olio in uscita dal separatore deve nella maggior
parte dei casi essere filtrato per la sua
stabilizzazione.
Alcuni frantoi di piccole/medie dimensioni si
stanno dotando di impianti privi del separatore
e filtrano l’olio in linea (o quasi) con il decanter.
Perché filtrare?
Gli oli appena prodotti hanno un aspetto tipicamente velato, determinato dalla presenza in
piccole quantità di una fase dispersa (acqua) e di una fase solida (frammenti della drupa) in
sospensione in stato semicolloidale.
Koidis et al., Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2008, 110, 164–171
↘ proteine
↘ polifenoli
↘ fosfolipidi
↘ cere
↘ zuccheri
olio acqua
Torbidità
Emulsione della fase acquosa in una fase continua apolare
Solidi sospesi Acqua
From Koidis et al. (2008)EVOO Research’s got Talent
Introduction January 20-22, 2020, Bari
Acqua
Micro gocce 1-5 µm si trovano in forma di associazioni colloidali stabilizzate
da emulsionanti dell’oliva (fosfolipidi e proteine)
Olive oil
• Permette la vita
dei microrganismi
• Contiene composti
fenolici
Micro-droplet
of waterEVOO Research’s got Talent
Introduction January 20-22, 2020, Bari
Microorganismi
Attività enzimatica Idrolisi dei triacil gliceroli
Cambiamento delle proprietà sensoriali
Off flavours →riscaldo, morchia, avvinato, muffa
From Ciafardini and Zullo (2018)EVOO Research’s got Talent
Introduction January 20-22, 2020, Bari
Solidi sospesi
Deriving from the olive fruit and
transferred to the oil during the process.
Mainly carbohydrates, phospholipids,
5-60 µm proteins, polar phenols
0
From Koidis et al. (2008)EVOO Research’s got Talent
Objectives January 20-22, 2020, Bari
1. 2.
Characterize the water-solids Measure the qualitative effects of
dispersion suspension system
responsible for the olive oil cloudy
the turbidity during the storage in
appearance oil treated with different
stabilization techniquesEVOO Research’s got Talent
Materials and Methods January 20-22, 2020, Bari
1. Characterization of turbidity
Cod Turbidity Treatment Description
e type
T Turbid No Bottling of freshly
extracted olive oil
L Limpid Filtration Portable filter-press (5
cellulose-sheets)
A Water Filtration w glass Laboratory apparatus
wool
S Solids Freeze drying Water sublimation by
freeze dryingEVOO Research’s got Talent
Materials and methods January 20-22, 2020, Bari
Characterization of turbidity
Laser Scanning Confocal
Microscopy
• Leica Microsystems GmbH
• 100X oil immersion objective
• 488nm laser used to acquire the fluorescent emission
• 1 mg Rhodamine 110 in 5 g of olive oil sample (green
fluorescence)EVOO Research’s got Talent
Results and Discussion January 20-22, 2020, Bari
1. Characterization of turbidity
Oil samples
Degree of Solid Microbial
at the Water Total
particles
different turbidity content Aw cell count phenolic
content
separation (NTU) (%w/w) (log UFC/g) compounds
(%w/w)
treatments
p *** *** *** *** *** ***
T 1296 a 0.24 a 0.23 a 0.68 a 3.8 a 708 ab
L 15 c 0.05 c 0.00 b 0.43 c n.d. b 559 c
S 181 b 0.03 d 0.20 a 0.37 c 1.3 b 678 b
A 59 c 0.11 b 0.00 b 0.53 b 2.4 b 736 aEVOO Research’s got Talent
Results and Discussion January 20-22, 2020, Bari
1. Characterization of turbidity
Water was present in veiled olive oil as:
• Isolated drops
• Smaller droplets adsorbed on the solid particles’ surface
• Film around the solidsAspetti teorici della filtrazione
di superficie (azione di setacciamento meccanico)
Due tipi di filtrazione
di profondità (ritenzione per fenomeni chimico-fisici)
1 dV P gradiente di pressione
velocità di filtrazione =
A dt (wV A + r )
resistenza del mezzo filtrante
carico di solidi
resistenza del deposito
viscositàTipologie di filtro
FILTRI A COTONEFILTRI PRESSA A CARTONI
FILTRI AD ALLUVIONAGGIO CON COADIUVANTI FILTRI TANGENZIALI
Caso studio 2: effetti della filtrazione e aggiunta di un prefiltro Un unico batch di olio è stato suddiviso in 2 sottobatch. Uno è stato filtrato con un filtro a cartone e l’altro lasciato velato. Tre repliche. Olio conservato in bottiglie da 0.5 L fino al luglio successivo.
Effetti qualitativi della filtrazione
Effetti qualitativi della filtrazione Protezione della componente fenolica dall'idrolisi Idrossitirosolo Tirosolo
Effetti qualitativi della filtrazione
Profilo aromatico
E – 2 – Esenale: «fruttato» Etil acetato : «avvinato»Effetti qualitativi della filtrazione
Riscaldo
Data assaggio Velato Filtrato
Gennaio 1.8 (0.3) 0.0 (0.0)
Febbraio 2.0 (0.0) 0.0 (0.0)
Aprile 2.3 (0.6) 0.0 (0.0)
Maggio 2.7 (0.3) 0.0 (0.0)
Luglio 2.6 (1.2) 0.0 (0.0)Problematiche filtrazione con filtro a
cartoni
• «Efficienza operativa»: quantità di olio trattato per
ciclo, capacità operativa ed impiego di manodopera.
• Perdite di olio che rimane “intrappolato” 5%
dell’olio filtrato
• Servono circa 14 setti 40 cm x 40 cm per filtrare 100
kg di olio mosto .
• Costi di acquisto di circa 0,9 euro a cartone, costi di
smaltimento circa 0,60 euro a cartone .
Impatto sull’ambiente, uso di cartoni usa e gettaIntroduzione di uno step di
pre-filtrazione
filtro pressa a cartoni
+
filtro a cartucce in acciaio
40, 20 e 5 µmCondizioni test di confronto (5)
Configurazione filtro Configurazione filtro-pressa
“con pre-filtro”
• 11 setti filtranti 40 cm x 40 cm (V8 –
• 3 cartucce in acciaio (40 μm – 20 μm Cordenons)
– 5 μm) • Superficie filtrante totale: 1.76 m2
• 11 setti filtranti 40 cm x 40 cm (V8 –
Cordenons)
• Superficie filtrante totale: 2.231 m2
Caratteristiche cartucce: acciaio, altezza 0.76 m; diametro 0.066 m
Caratteristiche cartoni: cellulosa + diatomeacee; peso a metro quadrato 1050 g/m2;
3.40 mm spessore; 12 μm porosità nominale; 160 l/min portata di acqua.Aggiunta del pre-filtro DAL DECANTER
Aggiunta del pre-filtro
DAL DECANTER
OLIO FILTRATO
Pre-filtro: 144 kg DURATA FILTRAZIONE
Filtro-pressa: 78.4 kg Pre-filtro: 78.48 min
Filtro-pressa: 35.18 min
Olio filtrato: + 83.7%
Durata filtrazione: + 123.1 %
(aumento superficie: + 26.8%)Pre-filtro Filtro-pressa
Acidità (%) 0.17 0.16
Aggiunta
N° perossidi
del pre-
(meqO2/kg) 4.10 4.00
filtro
K232 1.76 1.57
K270 0.12 0.12 QUALITA’ DELLA
ΔK -0.005 -0.004 FILTRAZIONE
Tocoferoli (mg/kg) 204 207
Biofenoli (mg/kg) 360 359 Non ci sono
differenze di
Mosto Pre-filtro Filtro- “qualità della
pressa filtrazione”
Umidità
fra le due
0.24 0.07 0.07
(%) configurazioni
Torbidità 0.080 0.083
(Abs 630 >1
nm)Pre-filtro Filtro-pressa
Consumo di
cartoni (per 100 7.6 14
kg olio)
Pre-filtro Filtro-pressa
Olio perso (per 2.7 5.5
100 kg di olio) Filtropressa
solidi
Pre-filtro Filtro-pressa
Acqua trattenuta 19,5 13,2
(g)
Olio trattenuto 382 388 olio
(g) acquaNota Il raggiungimento della pressione massima di lavoro può non essere l’unica causa di stop del ciclo di filtrazione
GRAZIE PER L’ATTENZIONE
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